RO122051B1

RO122051B1 - Rotor eolian, pentru vânt cu intensitate redusă

Info

Publication number: RO122051B1
Application number: ROA200600272A
Authority: RO
Inventors: Gheorghe Cristea; Dan Ilie Teodoreanu; Ştefan Adrian Sontea
Original assignee: Institutul De Cercetare Şi Proiectare Pentru Electrotehnică - Icpe S.A.
Priority date: 2006-04-18
Filing date: 2006-04-18
Publication date: 2008-11-28

Abstract

Invenţia se referă la un rotor eolian, pentru vânt cu intensitate redusă, folosit la turbinele eoliene, cu rol de a converti energia preluată dela vânt în energie mecanică de rotaţie. Rotorul conform invenţiei este alcătuit dintr-un ax (1) şi o flanşă (2), pe care sunt montate niştesuporturi (3) curbate după un arc de cerc cu un diametru (D) dat, în sensul de rotaţie, care prezintă nişte bosaje în zona prinderii unor pale(4), pe suporturi (3) fiind fixate palele (4) înclinate cu nişte unghiuri (alfa+ şi alfa-) cu valori cuprinse între 5-15grade, precum şi un unghi (beta) cu valori cuprinse între 5-40grade, cuefect (în timpul funcţionării) de producere a unor microvârtejuri care determină creşterea forţei portante a palelor (4).

Description

Invenția se referă la un rotor eolian, pentru vânt cu intensitate redusă, destinat a se folosi ca subansamblu principal la turbinele eoliene, cu rol de a converti energia preluată de la vânt în energie mecanică de rotație.

Sunt cunoscute rotoare eoliene, alcătuite din pale dispuse radial într-un plan vertical, perpendicular pe axul de prindere și pe direcția vântului. Acestea dispun de o suprafață activă (utilă) relativ redusă în comparație cu anvergura palelor și cu suprafața baleiată de acestea, momentul de rotație la ax fiind mic, datorită formei constructive (geometrice ) a palelor, a zonei ocupate de suprafața utilă în raport cu axul turbinei, și a contravântului din spatele palelor, ce apare în timp ce subansamblul se rotește.

Rotoarele cunoscute prezintă dezavantajele că sunt complicate ca realizare constructivă, au eficiență și randament scăzut la viteze de vânt cu intensitate redusă.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în realizarea unui rotor eolian, pentru conversia energiei vântului, cu posibilitate de mărire a suprafeței active a palelor.

Rotorul eolian, pentru vânt cu intensitate redusă, conform invenției, înlătură dezavantaje de mai sus și rezolvă problema propusă, prin aceea că este alcătuit dintr-un ax și o flanșă, pe care sunt montate niște suporturi curbate după un arc de cerc, în sensul de rotație, ce prezintă niște bosaje în zona prinderii palelor, pe suporturi sunt fixate niște pale înclinate cu unghiurile a+, a-, cu valori cuprinse între 5 și 15°, precum și unghiul β, cu valori cuprinse între 5 și 40°, compuse din plăci centrale de forma unor coroane de sector circular cu raze D/2, cu centre diferite, de lungimi mai mici decât _TTD/4, cu capetele libere decupate în formă de arc de cerc cu raze D/16, de care se fixează simetric, de o parte și de cealaltă, niște plăci de grosime 0,5+4 mm, elastice, de dimensiuni descrescătoare față de placa centrală, dispuse sub forma unor solzi de pește, cu efect, în timpul funcționării, de producere a unor microvârtejuri, ce determină creșterea forței portante a palelor.

Rotorul eolian, conform invenției, prezintă următoarele avantaje:

- obține un moment de rotație, la axul de rotație, mare, la viteze de vânt mici;

- rezistență aerodinamică redusă, în condițiile unei forțe portante mărite și a unui randament de conversie îmbunătățit;

- orientare mai bună în vânt a rotorului și la viteze mici de vânt;

- execuție constructivă ușoară și întreținere simplă.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu fig. 1 și 2, care reprezintă:

- fig. 1, vedere din față a rotorului eolian;

- fig. 2, vedere din profil a rotorului eolian.

Rotorul eolian, pentru vânt cu intensitate redusă, conform invenției, cu diametru D, ales în funcție de puterea turbinei eoliene, alcătuit dintr-un ax 1 și o flanșă 2, pe care sunt montate niște suporturi 3, curbate după un arc de cerc cu diametrul D, în sensul de rotație, care prezintă niște bosaje în zona prinderii palelor, pe bordul de atac al profilului aerodinamic al palei, de care sunt fixate niște pale 4, înclinate (fig. 2,) cu unghiurile a+, a-, cu valori cuprinse între 5 și 15°, precum și unghiul β, cu valori cuprinse între 5 și 40°.

Palele 4 elastice sunt compuse din niște plăci centrale 4a, de care se fixează simetric, de o parte și de cealaltă, niște plăci 4b.

Plăcile centrale 4a sunt de forma unor coroane de sector circular cu raze D/2, cu centre diferite, de lungimi mai mici decât _TT D/4, cu capetele libere decupate în formă de arc de cerc cu raze D/16.

De plăcile centrale 4a, se fixează simetric, de o parte și de cealaltă, plăcile 4b, de grosime 0,5 + 4 mm, elastice, de dimensiuni descrescătoare față de placa centrală 4a, dispuse sub forma unor solzi de peste, cu efect, în timpul funcționării, de producere a unor microvârtejuri, ce determină creșterea forței portante a palelor 4.

RO 122051 Β1 (51) Int.CI.

F03D1/06 (2006.01)

Editare și tehnoredactare computerizată - OSIM Tipărit la: Oficiul de Stat pentru Invenții și Mărci

RO 122051 Β1 în timpul funcționării, forța de apăsare a vântului tinde să rotească fiecare pală 4, 1 datorită unghiului β, vântul fiind deviat, datorită unghiurilor a+ și a-, spre exteriorul, respectiv spre interiorul circumferinței palelor 4, ceea ce creează depresiune în spatele palelor 4, cu 3 efect asupra măririi momentului rezultant la axul rotorului 1, și de asemenea, se creează un flux de fluid spre zona centrală a rotorului, care are efect asupra derivei unei turbine eoliene, 5 pentru o mai bună orientare în vânt, la schimbarea direcției acestuia, precum și pentru o mai bună ventilare a generatorului turbinei eoliene pe care este amplasat. 7

Suporturile curbate după un arc de cerc în sensul de rotație, ce prezintă niște bosaje pe bordul de atac al profilului, precum și componenta palei 4, au ca efect, în timpul 9 funcționării, producerea de microvârtejuri favorabile, care să se opună desprinderii stratului limită de pe profil, rezistența de frecare să fie minimă, să anihileze vârtejurile de tip von 11 Karman din spatele bordului de fugă, cât și împiedicarea circulației firești a fluidului, dinspre intrados către extrados și către capetele palelor 4, datorită forței centrifuge, pentru 13 asigurarea unei presiuni suplimentare pe intrados și, implicit, a unei creșteri a forței portante.

Claims

1. Rotor eolian, pentru vânt cu intensitate redusă, prevăzut cu un ax central, caracte- 19 rizat prin aceea că, pe o flanșă (2) sunt montate niște suporturi (3) curbate după un arc de cerc, în sensul de rotație, ce prezintă niște bosaje în zona prinderii unor pale (4), pe supor- 21 turi (3) sunt fixate palele (4) înclinate cu unghiurile a+, a-, cu valori cuprinse între 5 și 15°, precum și unghiul β, cu valori cuprinse între 5 și 40°. 23

2. Rotor eolian, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că palele (4) sunt compuse din niște plăci centrale (4a) de forma unor coroane de sector circular cu raze D/2, 25 cu centre diferite, de lungimi mai mici decât _TTD/4, cu capetele libere decupate în formă de arc de cerc cu raze D/16, de care se fixează simetric, de o parte și de cealaltă, niște plăci 27 (4b) de grosime 0,5 + 4 mm, elastice, de dimensiuni descrescătoare față de placa centrală (4a), dispuse sub forma unor solzi de pește. 29